CN110185364A - 一种可开启式温室空腔结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可开启式温室空腔结构，包括设置在建筑外墙体上的温室空腔单元，所述的温室空腔单元包括外侧的可开启的框架式玻璃窗、内侧的玻璃门联窗，框架式玻璃窗、玻璃门联窗及建筑外墙之间形成的空气腔；所述的空气腔内的地面上设置发热电缆；所述的框架式玻璃窗自上而下包括第一玻璃窗、第二玻璃窗和第三玻璃窗，第一玻璃窗、第二玻璃窗和第三玻璃窗均为可开启窗结构。该温室空腔建筑结构实用性强、便于推广使用，能够有效降低建筑在不同季节的能源消耗，并可很好的解决采用大面积玻璃窗所带来的建筑能耗问题。

Description

一种可开启式温室空腔结构
技术领域
本发明属于绿色建筑节能设计领域，具体涉及一种可开启式温室空腔结构。
背景技术
在当今世界，节能已经成为时代主题，建筑能耗占了全社会总能耗的27.8％以上，外窗作为建筑围护结构中节能最薄弱的环节，能耗列居首位。对于夏季炎热地区，外窗可以采用不同的遮阳产品来减少太阳辐射，降低能源消耗，然而对于冬季寒冷地区，冬季的外窗保温性能则一直没有较为理想的解决方法。此外，在当今建筑设计中，大面积使用玻璃已成为一种通常的设计手段，而开窗面积越大对于建筑节能越不利的问题也越来越突显。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术不足，提供一种可开启式温室空腔结构。该温室空腔建筑结构实用性强、便于推广使用，能够有效降低建筑在不同季节的能源消耗，并可很好的解决采用大面积玻璃窗所带来的建筑能耗问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种可开启式温室空腔结构，包括设置在建筑外墙体上的温室空腔单元，所述的温室空腔单元包括外侧的可开启的框架式玻璃窗、内侧的玻璃门联窗，框架式玻璃窗、玻璃门联窗及建筑外墙之间形成的空气腔；所述的空气腔内的地面上设置发热电缆；所述的框架式玻璃窗自上而下包括第一玻璃窗、第二玻璃窗和第三玻璃窗，第一玻璃窗、第二玻璃窗和第三玻璃窗均为可开启窗结构。
所述的框架式玻璃窗包括还铝合金框架、轨道和支撑杆；所述铝合金框架固定在建筑外墙体上，所述第一玻璃窗、第二玻璃窗和第三玻璃窗均铰接在铝合金框架上，所述轨道设置在第二玻璃窗的两侧的建筑外墙体上，所述支撑杆一端滑动设置在所述轨道上，支撑杆另一端与第二玻璃窗的侧边内壁连接，所述支撑杆为可折叠结构，所述轨道上设置有多个用于对支撑杆端部限位的卡锁。
所述的第一玻璃窗为下悬窗，第一玻璃窗为上悬窗，第三玻璃窗为上悬窗。
所述的空气腔侧面形状为三角形。
所述的框架式玻璃窗的内侧设置有电动百页帘，电动百页帘通过设置在温室空腔单元顶部的电机驱动，电动百页帘上的百叶调整角度为0～90°。
所述的框架式玻璃窗上的玻璃采用光伏玻璃，光伏玻璃通过导线连接蓄电池用于给发热电缆供电。
所述的门联窗采用中空玻璃，中空玻璃的空气层厚度为～10～12mm。
所述的温室空腔单元与建筑外墙体的连接处设置有外保温层，所述的第一玻璃窗顶部的建筑外墙体上设置凸缘，凸缘上设置有雨水导流槽。
所述的可开启式温室空腔结构包括一个或多个连续并列的温室空腔单元，多个连续并列的温室空腔单元之间密封设置。
与现有技术相比，本发明的优点为：
本发明由一个或多个并列设置在建筑外墙体上的温室空腔单元组成，该空气腔的设计可以有效降低建筑在不同季节的能源消耗。通过可开启玻璃窗和内层门联窗的开启闭合，实现了空气腔内的空气对流；空腔内的发热电缆为空气腔提供热源，形成温室；空气腔内的电动百叶帘实现对于太阳辐射热的调节；光伏玻璃则为可开启式温室空腔结构提供了电能，基本实现能源的自给自足。该可开启式温室空腔结构造型美观、结构简单、实用性强、易于推广使用，很好的解决建筑采用大面积玻璃窗所带来的建筑能耗问题。本发明的节能方法，根据季节的不同，相应调节可开启式温室空腔结构的工作状态，达到最大限度降低建筑能耗的目的。
进一步，可开启玻璃窗包括第一玻璃窗与建筑外墙体固定连接，第二玻璃窗框架与第一玻璃窗之间相互铰接，第二玻璃窗两侧与可折叠支撑杆连接，支撑杆与两侧建筑外墙体上的轨道滑动连接，轨道内设置卡锁，防止支撑杆下落，手动开启第二玻璃窗；第三玻璃窗与建筑外墙体固定连接；第一玻璃窗和第三玻璃窗设置有电动开启的上/下悬窗，电动开窗器分别设置在开启扇的顶部或下开启窗的顶部；可开启玻璃窗上的玻璃均采用具有光伏作用的光伏玻璃，框料均采用断桥铝合金材料。
进一步，可开启玻璃窗内设置可电动升降的百叶帘，百叶帘装置设置在空气腔顶部，固定在建筑混凝土结构上；控制开关设置在建筑室内的墙面上；玻璃窗内的光伏玻璃为百叶帘的运行提供电能支持。
进一步，空气腔内地面下铺设发热电缆，为空气腔加热形成温室空腔；玻璃窗内的光伏玻璃为发热电缆提供电能支持，实现整个空腔系统能源的自给自足。
进一步，内层门联窗框料采用断桥铝合金框料，玻璃选用空气层厚度为10～12mm的中空玻璃。
进一步，可开启式温室空腔结构与墙体的连接部位设置外保温层，在可开启玻璃窗顶部的墙体上设置雨水导流槽，防止雨水进入空气腔内。
附图说明
图1是本发明一种可开启式温室空腔结构示意图；
图2是图1中俯视断面图；
图3是本发明在冬季的工作状态图；
图4是本发明在夏季的工作状态图；
图5是本发明在过渡季节的工作状态图；
图6是本发明的单个可开启玻璃窗示意图；
图7是本发明的多个并联的可开启玻璃窗示意图；
其中：1、雨水导流槽；2、第一玻璃窗；3、铰接件；4、光伏玻璃；5、第二玻璃窗；6、第三玻璃窗；7、外保温层；8、建筑外墙体8(钢筋混凝土结构)；9、固定件；10、电机；11、百叶帘；12、玻璃门联窗；13、空气腔；14、发热电缆；15、支撑杆；16、滑轮；17、卡锁；18、轨道；19、铝合金框架19。
具体实施方式
以下结合附图及实例对本发明作进一步的详细描述：
如图1至图6所示，本发明一种可开启式温室空腔结构，包括设置在建筑外墙体8上的温室空腔单元，所述的空腔单元包括设置在外侧的可开启的框架式玻璃窗和设置在内侧的玻璃门联窗12，他们之间形成空气腔13；空气腔13地面上设置发热电缆14。
所述的可开启玻璃窗采用断桥铝合金框料，玻璃采用具有发电功能的光伏玻璃4。铝合金框架19与建筑外墙体8固定连接，铝合金框架19之间相互铰接。
其中，框架式玻璃窗包括铝合金框架19、轨道18和支撑杆15；所述铝合金框架19固定在建筑外墙体8上，所述第一玻璃窗2、第二玻璃窗5和第三玻璃窗6均铰接在铝合金框架19上，所述轨道18设置在第二玻璃窗5的两侧的建筑外墙体8上，所述支撑杆15一端滑动设置在所述轨道18上，支撑杆15一端设置有滚轮，滑轮16与轨道18连接，支撑杆15另一端与第二玻璃窗5的侧边内壁连接，所述支撑杆15为可折叠结构，所述轨道18上设置有多个用于对支撑杆15端部限位的卡锁17，卡锁17可以为具有弹性锁舌的凹槽，当支撑杆15进入凹槽后，弹性锁舌挡住滚轮限制其位移。
如图5所示，所述可开启玻璃窗的顶部和底部分别设置与室外连通的开启扇；开启扇为手动或电动开启方式。第一玻璃窗2为下悬窗，第一玻璃窗2为上悬窗，第三玻璃窗6为上悬窗。空气腔13侧面(以面向建筑外墙体8为正面)形状为三角形，这样的结构有助于空气从下入上出，快速形成空气流动。
所述可开启玻璃窗的内侧设置电动百页帘12，百叶的调整角度0～90°。电机设置在顶部的框架上，
如图6和图7所示，本发明由一个或多个并列设置在建筑外墙体8上的温室空腔单元组成，该空气腔13的设计可以有效降低建筑在不同季节的能源消耗。通过可开启玻璃窗和内层门联窗12的开启闭合，实现了空气腔13内的空气对流；空腔内的发热电缆14为空气腔13提供热源，形成温室；空气腔13内的电动百叶帘11实现对于太阳辐射热的调节；光伏玻璃4则为可开启式温室空腔结构提供了电能，基本实现能源的自给自足。本发明的节能方法，根据季节的不同，相应调节可开启式温室空腔结构的工作状态，达到最大限度降低建筑能耗的目的。该可开启式温室空腔结构造型美观、结构简单、实用性强、易于推广使用，很好的解决建筑采用大面积玻璃窗所带来的建筑能耗问题。
可开启玻璃窗包括第一玻璃窗2与建筑外墙体8固定连接，第二玻璃窗5框架与第一玻璃窗2之间相互铰接，第二玻璃窗5两侧与可折叠支撑杆15连接，支撑杆15与两侧建筑外墙体8上的轨道18滑动连接，轨道18内设置卡锁17，防止支撑杆15下落，手动开启第二玻璃窗5；第三玻璃窗6与建筑外墙体8固定连接；第一玻璃窗2和第三玻璃窗6设置有电动开启的上/下悬窗，电动开窗器分别设置在开启扇的顶部或下开启窗的顶部；可开启玻璃窗上的玻璃均采用具有光伏作用的光伏玻璃4，框料均采用断桥铝合金材料。
所述的内层门联窗12是由断桥铝合金框料安装中空玻璃构成，中空玻璃的空气层厚度为10～12mm。
空气腔13内地面下铺设发热电缆14，为空气腔13加热形成温室空腔；玻璃窗内的光伏玻璃4为发热电缆14提供电能支持，实现整个空腔系统能源的自给自足。
所述的可开启式温室空腔结构与墙体的连接部位设置外保温层7，在可开启玻璃窗顶部的墙体上设置雨水导流槽1，防止雨水进入空气腔13内。
对于较大的建筑外墙体8，可开启式温室空腔结构由多个连续并列设置的单元构成。
进一步，可开启式温室空腔结构，根据不同季节开启或闭合不同玻璃窗和内层门联窗12，使该空腔系统起到保温隔热的作用，从而提高建筑的节能效率。具体为：
夏季，开启第一和第三玻璃窗6的开启扇，闭合第二玻璃窗5；关闭内层门联窗12，空气腔13内空气吸收室内温度后与室外空气形成对流；并且电动开启百叶帘11，阻挡太阳辐射进入室内；光伏玻璃4所产生的电能为百叶帘11的运行提供能源。
冬季，完全关闭玻璃窗和内层门联窗12，形成完全封闭的空气腔13；完全收起百叶帘11，让太阳光线充分进入空气腔13，为空气腔13加热；光伏玻璃4所产生的电能分别为百叶帘11的运行和空气腔13内的发热电缆14提供电能，基本实现能源的自给自足；空气腔13内铺设的发热电缆14为空气腔13进行加热升温，形成温室空腔，大幅提高建筑的保温性能。
过渡季节，完全开启外侧玻璃窗，开启内层门联窗12，关闭百叶帘11，让太阳光线充分进入室内，实现建筑室内外空气对流。
进一步，可开启玻璃窗内设置可电动升降的百叶帘11，百叶帘11装置设置在空气腔13顶部，固定在建筑混凝土结构上；控制开关设置在建筑室内的墙面上；玻璃窗内的光伏玻璃4为百叶帘11的运行提供电能支持。
如图3至图5所示，本发明基于可开启式温室空腔结构的节能方法，包括以下步骤：
冬季，完全闭合可开启玻璃窗和内层门联窗12，形成完全封闭的空气腔13；完全关闭百叶帘11，让太阳辐射充分进入空气腔13；光伏玻璃4为空气腔13内的发热电缆14提供电能，为空气腔13升温形成温室空腔；从而大幅提高建筑保温性能。
夏季，开启玻璃窗的顶部和底部的开启扇，闭合内层门联窗12，空腔内空气和室外空气形成对流，空腔内的空气吸收室内的温度，通过开启扇导出空腔内热空气，空腔内热空气与室外进行热交换；完全开启百叶帘11，最大限度阻挡太阳辐射热，光伏玻璃4为电动百叶帘11提供电能；
过渡季节，完全开启外侧玻璃窗，开启内层门联窗12，关闭百叶帘11，实现建筑室内外空气对流。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (9)

1.一种可开启式温室空腔结构，其特征在于，包括设置在建筑外墙体(8)上的温室空腔单元，所述的温室空腔单元包括外侧的可开启的框架式玻璃窗、内侧的玻璃门联窗(12)，框架式玻璃窗、玻璃门联窗(12)及建筑外墙之间形成的空气腔(13)；所述的空气腔(13)内的地面上设置发热电缆(14)；所述的框架式玻璃窗自上而下包括第一玻璃窗(2)、第二玻璃窗(5)和第三玻璃窗(6)，第一玻璃窗(2)、第二玻璃窗(5)和第三玻璃窗(6)均为可开启窗结构。
2.根据权利要求1所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的框架式玻璃窗包括还铝合金框架(19)、轨道(18)和支撑杆(15)；所述铝合金框架(19)固定在建筑外墙体(8)上，所述第一玻璃窗(2)、第二玻璃窗(5)和第三玻璃窗(6)均铰接在铝合金框架(19)上，所述轨道(18)设置在第二玻璃窗(5)的两侧的建筑外墙体(8)上，所述支撑杆(15)一端滑动设置在所述轨道(18)上，支撑杆(15)另一端与第二玻璃窗(5)的侧边内壁连接，所述支撑杆(15)为可折叠结构，所述轨道(18)上设置有多个用于对支撑杆(15)端部限位的卡锁(17)。
3.根据权利要求1或2所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的第一玻璃窗(2)为下悬窗，第一玻璃窗(2)为上悬窗，第三玻璃窗(6)为上悬窗。
4.根据权利要求1所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的空气腔(13)侧面形状为三角形。
5.根据权利要求1所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的框架式玻璃窗的内侧设置有电动百页帘，电动百页帘通过设置在温室空腔单元顶部的电机(10)驱动，电动百页帘上的百叶调整角度为0～90°。
6.根据权利要求1所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的框架式玻璃窗上的玻璃采用光伏玻璃(4)，光伏玻璃(4)通过导线连接蓄电池用于给发热电缆(14)供电。
7.根据权利要求1所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的门联窗(12)采用中空玻璃，中空玻璃的空气层厚度为10～12mm。
8.根据权利要求1所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的温室空腔单元与建筑外墙体(8)的连接处设置有外保温层(7)，所述的第一玻璃窗(2)顶部的建筑外墙体(8)上设置凸缘，凸缘上设置有雨水导流槽(1)。
9.根据权利要求1所述的可开启式温室空腔结构，其特征在于，所述的可开启式温室空腔结构包括一个或多个连续并列的温室空腔单元，多个连续并列的温室空腔单元之间密封设置。
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